基于三维有限元法的多层钢混凝土组合框架地震响应分析

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1、中图分类号UDCTU398624硕士学位论文学校代码密级10533基于三维有限元法的多层钢．混凝土组合框架地震响应分析TheSeismicResponseAnalysisofMultilayerSteel--concreteCompositeStructureBasingon3DFiniteElementModels作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：罗雅婷土木工程结构工程土木工程学院丁发兴教授论文答辩日期血函￡．三≯答辩委员会主席!三囱半红中南大学二。一三年五月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别

2、加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：导师签名艘日期：砸年』月望基于三

3、维有限元法的多层钢一混凝土组合框架地震响应分析摘要：国内外对钢一混凝土组合结构的静力性能已经进行了大量的试验研究和理论研究，但对钢．混凝土组合结构在地震波作用下的抗震性能的研究多以试验为主，理论为辅。本文运用有限元法对钢一混凝土组合结构的抗震性能以及静力性能进行研究。主要研究内容如下：(1)选择一种在反复加载和循环加载下的适合运用于ABAQUS软件分析的混凝土塑性损伤本构模型和钢材混合强化模型，并通过利用ABAQUS软件对循环荷载下圆钢管混凝土柱、钢混凝土组合梁、钢管混凝土柱．钢梁组合节点、钢管混凝土柱一钢梁组合框架进行非线性有限元分析，建立三维有限元模型，将计算结果与试验结果进行对比，验证

4、所选择的本构模型适用于钢．混组合结构的抗震性能分析；(2)利用ABAQUS软件对两层一跨圆钢管混凝土柱一钢混凝土组合楼盖框架进行非线性有限元分析，在此基础上建立钢一混凝土组合框架在不同峰值加速度的地震波作用下的三维有限元模型，将计算结果与试验结果进行对比分析，通过典型的算例分析钢一混凝土组合框架在地震波作用下的时程分析；分析剪力连接件构件数量对钢．混凝土组合框架抗震性能的影响；(3)利用ABAQUS软件对哑铃型钢管混凝土轴压中长柱进行非线性有限元分析，建立哑铃型钢管混凝土柱的三维有限元模型，主要考虑长细比、含钢率、钢材强度和混凝土强度对哑铃型钢管混凝轴压中长度稳定性的影响，提出考虑了长细比和

5、含钢率因素的哑铃型钢管混凝土轴压中长柱的承载力实用计算公式。关键词：钢．混凝土组合结构；ABAQUS；哑铃型钢管混凝土；地震波；时程分析；非线性分析分类号：624IITheSeismicResponseAnalysisofMultilayerSteel．concreteCompositeStructureBasingon3DFiniteElementModelsAbstract：Agreatdealofexperimentalstudyandtheoreticalresearchofthestaticbehaviorofthesteel—concretecompositestructureh

6、asbeendonedomesticandoverseas，buttheseismicbehaviorofthesteel—concretecompositestructuresunderseismicwaveiSmainlystudiedbyexperiments，withtheoreticalanalysisassupplement．Inthispaperthefiniteelement(FE)methodiSusedtoanalysetheseismicandstaticbehaviorofthesteel—concretecompositestructures．Theresearch

7、contentsaremainlyasfollows：(1)AplasticconcretedamageconstitutivemodelandasteelmixedhardeningmodelwhicharesuitableforABAQUSwerechosen．BypresentingnonlinearFEanalysisofsteel．concretecompositebeam．steelbeamofC